矿井通风困难时期摩擦阻力计算表
矿井通风阻力计算表
992.25 0.006 992.25 0.074 992.25 0.005 272.25 0.053 182.25 0.107 144 72.25 25 25 25 144 0.025 0.025 0.485 1.803 0.485 0.031
5 一水平东翼运输大巷半圆拱 6 一水平东翼运输大巷半圆拱 7 五采区轨道下山 8 五采区轨道下山 9 2523轨道顺槽 10 2523工作面 11 2523回风顺槽 12 五采区回风上山 13 三采区回风上山 14 东+245m回风巷 15 东回风上山 15 东回风斜井 16 小 计 半圆拱 半圆拱 梯形 矩形 梯形 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱 半圆拱
182.25 0.070 182.25 0.091 272.25 0.063 272.25 0.046
17 加10%局部阻力 18 合 计
备注
Q(m3/s) Q2
R(NS2/m8) V(m/s) 3.706 5.339 3.706 2.797 2.288 2.353 1.667 0.926 2.273 0.926 2.353 2.647 2.647 3.235 3.235
1 主平硐 2 一水平暗斜井 3 井底车场
614.125 31.5 205.379 31.5 614.125 31.5 205.379 16.5 205.379 13.5 132.651 12 132.651 8.5 157.464 5 10.648 5
金属支架 0.013 单体支柱 0.03 金属支架 0.013 砌碹 砌碹 砌碹 砌碹 砌碹 0.004 0.004 0.003 0.004 0.004
hf=AlU*Q2/S3 Rf=AlU/S3
157.464 5 132.651 12 132.651 13.5 132ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ651 13.5 132.651 16.5 132.651 16.5
矿井通风阻力计算方法
矿井通风阻力第一节通风阻力产生的原因当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。
井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力(也称为沿程阻力)和局部阻力。
一、风流流态（以管道流为例）同一流体在同一管道中流动时，不同的流速，会形成不同的流动状态。
当流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴平行的方向作层状运动，称为层流(或滞流)。
当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动，称为紊流(或湍流)。
(降低风速的原因)(二)、巷道风速分布由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。
在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区。
在层流区以外，为紊流区。
从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。
巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀。
第二节摩擦阻力与局部阻力的计算一、摩擦阻力风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。
由流体力学可知，无论层流还是紊流，以风流压能损失（能量损失）来反映的摩擦阻力可用下式来计算：H f =λ×L/d×ρν2/2 paλ——摩擦阻力系数。
L——风道长度，md——圆形风管直径，非圆形管用当量直径；ρ——空气密度，kg/m3ν2——断面平均风速，m/s；1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比。
因井下多为紊流，故不详细叙述。
2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计算式为：H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4 L、U——巷道长度、周长，单位m；S——巷道断面积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U，S都为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归结为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或 N·s2/m83、井巷摩擦阻力计算方法新建矿井：查表得α→ h f→ R f生产矿井：已测定的h f→ R f→α，再由α→ h f→ R f二、局部阻力由于井巷断面，方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等，造成风流的能量损失，这种阻力称为局部阻力。
井巷摩擦阻力系数表1
井巷摩擦阻力系数α0值表一、水平巷道444注:表中α×10值适合于支架后净断面S=3m的巷道,对于其他断面的巷道应乘以校正系数4注：d0为金属梁截面的高度4钢筋混凝土预制支架的巷道的α×104值为88.2-186.2（纵口径大取值亦大）。
锚杆或喷浆巷道的α×104值为78.4-117.6。
装有带式输送机的巷道的α×104值可增加147-196，设有风管、水管、木梯台阶的巷道的α×104值增加98；当巷道堵塞严重时，α×104值增加29.4-98。
二、井筒、暗井及溜道4砖和混凝土砖砌的无任何装备的井筒，其α×10值按上表增大一倍。
有装备的井筒，井壁用混凝土、钢筋混凝土及砖砌碹的α×104值为340-490。
选取时应考虑罐道梁的间距、装备物纵口径以及有关梯子间和梯子间规格等。
4三、采煤工作面四、半圆拱形料石砌碹巷道半圆拱形料石砌碹巷道α×104值五、半圆拱形金属锚杆（未喷浆）支护的运输或通风巷道半圆拱形金属锚杆支护的巷道α×104值456183.3175.4169.5六、半圆拱形锚杆喷浆支护的运输或通风巷道半圆拱形锚喷巷道α×104值4类型支护方式α×104值普采面采用单体液压支柱时420-500采用金属摩擦支柱时450-550炮采面采用金属摩擦支柱时270-350采用木支柱时300-350综采面采用支撑式液压支架时300-420采用掩护式液压支架时220-330采用支撑掩护式液压支架时320-35011月16日α×104值9.59.186.2-78.476.4-69断面（m 2)456-10断面（m 2)7-910-12α×104165.6-157.8153.9-148断面（m 2)126α×104值68.6-88.298-117.6七、半圆拱形锚喷有行人梯子道斜井α×104值4（1）构件断面为180×180mm混凝土棚子支护巷道α×104值（2）构件断面为梯形混凝土棚子支护巷道α×104值（3）构件断面为矩形（100×200mm）混凝土棚子支护巷道α×104值九、梯形铁棚子支护运输或通风巷道（水平及倾斜的）α×104值α八、梯形预制混凝土棚子支护运输或通风巷道（水平及倾斜的）α×104值4444十、砖和料石砌碹的圆形立井、直径为4.5米、有罐笼无梯子间，α×104=441。
矿井通风总阻力计算
华蓥市老岩湾煤业有限公司矿井通风总阻力计算沿着矿井通风容易时期和矿井通风困难时期的通风路线计算矿井通风总阻力。
通风摩擦阻力计算公式如下： h=23Q S P L a ⋅⋅⋅ 式中：h —— 通风摩擦阻力，Pa ；α—— 井巷摩擦阻力系数，N.S 2/m 4； L —— 井巷长度，m ； P —— 井巷净断面周长，m ； Q —— 通风井巷的风量，m 3/s ； S —— 井巷净断面面积，m 2； 通风局部阻力取同时期摩擦阻力的15％。
经计算，矿井通风容易时期采用中央分列式通风系统，其总阻力h 为573.99Pa ；矿井通风困难时期采用两翼对角式通风系统，其北风井和南平硐风井阻力分别为489.42Pa 、401.51Pa 。
(详见矿井通风阻力计算表5-2-2、表5-2-3、表5-2-4)。
五、对矿井通风状况的评价 计算矿井的风阻和通风等积孔a 、矿井通风容易时期采用中央分列式通风系统，矿井的总风阻R 易和矿井通风等积孔A 易为：R 易 =h 易/ Q 易2 =573.99÷30.42 =0.62N ·S 2/m 8 A 易 =易易h Q /19.1 =1.19×30.4÷99.573 =1.51m 2b 、矿井通风困难时期采用两翼对角式通风系统，其北风井的风阻R 1、通风等级孔A 1和南平硐风井的风阻R 2、通风等级孔A 2以及矿井的通风等积孔A 难为：R 1 =h 1/ Q 12 =489.42÷15.952 =1.92N ·S 2/m 8 A 1 =11/19.1h Q=1.19×15.95÷42.489 =0.86m 2 R 2 =h 2/ Q 22 =401.51÷12.552 =2.55N ·S 2/m 8 A 2 =22/19.1h Q=1.19×12.55÷51.401 =0.75 m 2A 难=()11111121)(19.1Q Q h Q h Q Q Q +++⨯=()55.1295.1551.40155.1242.48995.15)55.1295.15(19.1+⨯+⨯+⨯=1.6（m 2）式中： R 易－为矿井通风容易时期的矿井风阻，N ·S 2/m 8；A 易－为矿井通风容易时期的矿井通风等积孔，m 2； h 易―为通风容易时期的矿井通风阻力，Pa ； R 1－为北风井通风困难时期的矿井风阻，N ·S 2/m 8； A 1－为北风井通风困难时期的通风等积孔，m 2；h 1―为北风井通风困难时期的矿井通风阻力，Pa；Q1－为北风井通风困难时期的风量，(m3/s)R2－为南平硐风井通风困难时期的矿井风阻，N·S2/m8；A2－为南平硐风井通风困难时期的通风等积孔，m2；h 2―为南平硐风井通风困难时期的矿井通风阻力，Pa；Q2－南平硐风井通风困难时期的风量，(m3/s)A难－为矿井通风困难时期的总通风等级孔，(m2)经计算，矿井通风容易时期的风阻R易为0.62N·S2/m8，矿井通风等积孔A易为1.51m2，通风难易程度为中等。
通风摩擦阻力系数
中华人民共和国煤炭工业部矿井通风巷道摩擦阻力系数（a标）表（试行）主编部门：沈阳煤矿设计研究院批准部门：煤炭工业部规划设计总院试行日期：1985年1月1日整理：校核：二ΟΟ三年一月说明1．井巷道通风摩擦阻力系数表，是我国自行实测的矿井巷道通风阻力系数，（除锚喷支护外其它各种支护巷道系验证测定）于1983年3月由煤炭工业部设计管理局主持召开了鉴定会，本表系根据鉴定会纪要精神，进行修改后，汇编而成。
2．表中摩擦阻力系数a标是标准状态下（t=20℃，P=760mmHg，ψ=60%）空气重率r=1.2kg ƒ/m3时的a值。
3．巷道类别划分原则，以支护特征、巷道壁面特征、巷道装备等与摩擦阻力系数相关的影响因素分类，不以巷道使用名称和进、回风道等分类。
4．表中凡是平巷的皆包含无行人台阶的倾斜巷道，凡是斜巷皆指设有行人台阶而言，通风行人巷为不铺轨的巷道，胶带输送机巷均铺设一条单轨轨道。
5．无轨道的锚喷胶带输送机巷道的a值，未能实测，暂可参照锚喷通风行人巷（无轨道、台阶）的a值与胶带机的附加a值综合选取。
即光爆凸凹度<150mm，a=（10.9～17.6）×10-4；普爆凸凹度>150mm，a=(11.6～19.9)×10-4。
6．光面爆破与壁面凸凹度划分的标准以煤炭部制订的“煤矿井巷工程光面爆破、锚杆、喷浆、喷射混凝土支护施工试行规程”为准，普通爆破系指采用光面爆破的煤矿一般常用的爆破方法。
7．巷道壁面平滑与粗糙的划分标准，以粗糙度的平均突起高度为准。
混凝土井巷壁面，壁面平滑的粗糙度平均突起高度为0.00025m，壁面粗糙的粗糙度平均突起高度为0.0007m，为测量和选取方便，将壁面经过抹光或粉刷的视为壁面平滑，壁面未经过抹光或未粉刷的视为壁面粗糙。
8．系数值的来源依据，除已注明资料出处之外的实测值，均可查找本资料的附件部分，以便于选取系数值时参考现场条件。
9．本表所给出的a值，应用时需要乘以10-4，并不需再考虑装有设备、台阶和工作面采煤机的a附加值。
矿井通风阻力计算说明
通风阻力计算说明一、风量计算根据采掘工作面配备和接替情况，1个综采工作面生产，1个安装工作面，11个掘进工作面、8个硐室均独立通风计算需要风量。
需风量按下列要求分别计算，并选用其中最大值。
{1}按区内所有作业场所实际需要风量的总和计算Q区=K区（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ它），m3/min式中：Q区—所有独立通风用风地点需风量之和，m3/minK区—风量不均衡系数，取值一般为1.10～1.15，取1.1ΣQ采—采煤工作面需风量之和，m3/minΣQ掘—掘进工作面需配风量之和，m3/minΣQ硐—独立通风硐室需风量之和，m3/minΣQ它—采掘工作面、硐室以外的其它作业场所和需要独立通风的巷道风量之和，m3/min。
（1）采煤工作面配风量采煤工作面，需风量按下列要求分别计算，并选取其中最大值。
①按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q采=100（67）×q采×K采通式中：Q采—采煤工作面风量，m3/min100（67）—单位瓦斯（二氧化碳）涌出量配风量，m3/min，以回风流瓦斯浓度1%或二氧化碳1.5%的换算值q采—采煤工作面回风巷风流中瓦斯或二氧化碳平均绝对涌出量，瓦斯绝对涌出量取4m3/min，二氧化碳绝对涌出量取1.2 m3/minK采通—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系系数，一般K采通=1.2~1.6，取1.2Q采CH4=100×4×1.2=800m3/minQ采CO2=67×1.2×1.2=160.8m3/min②按工作面气温条件计算：Q采=60×70%×V采×S采×K高×K长式中：Q采—采煤工作面风量，m3/minV采—采煤工作面风速，根据采煤工作面空气温度与风速对应表，工作面温度为23℃左右，取1.4m/sS采—采煤工作面平均断面积，20m2K高—采煤工作面采高调整系数，采高>2.5及放顶煤面，取1.2K长—采煤工作面长度调整系数，工作面长度200m>180m，取1.3 Q采=60⨯0.7⨯1.4×20×1.2×1.3=1834.6m3/min③按采煤工作面每班工作最多人数计算：Q采=4N采式中：N采—采煤工作面同时工作的最多人数，取26人Q采=4⨯26=104m3/min④按风速进行验算选取上述最大值Q采=1834.6m3/min，取1835 m3/mina、按最低风速验算，采煤工作面的最低风量（Q采）Q采>15S采=15×20=300 m3/min式中：S采—采煤工作面平均断面积，取20m2b、按最高风速验算，采煤工作面的最高风量（Q采）Q采<240S采= 240×20=4800m3/min式中：S采—采煤工作面平均断面积，取20m2即：300<1966<4800，符合要求。
矿井通风阻力计算方法
矿井通风阻力之五兆芳芳创作第一节通风阻力产生的原因当空气沿井巷运动时，由于风骚的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风骚的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风骚能量损失的原因.井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力(也称为沿程阻力)和局部阻力.一、风骚流态（以管道流为例）同一流体在同一管道中流动时，不合的流速，会形成不合的流动状态.当流速较低时，流体质点互不稠浊，沿着与管轴平行的标的目的作层状运动，称为层流(或滞流).当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和标的目的上都随时产生变更，成为相互稠浊的紊乱流动，称为紊流(或湍流).(下降风速的原因)(二)、巷道风速散布由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速散布是不均匀的.在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区.在层流区以外，为紊流区.从巷壁向巷道轴心标的目的，风速逐渐增大，呈抛物线散布.巷壁愈滑腻，断面上风速散布愈均匀.第二节摩擦阻力与局部阻力的计较一、摩擦阻力风骚在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力).由流体力学可知，无论层流仍是紊流，以风骚压能损失（能量损失）来反应的摩擦阻力可用下式来计较：H f =λ×L/d×ρν2/2 paλ——摩擦阻力系数.L——风道长度，md——圆形风管直径，非圆形管用当量直径；ρ——空气密度，kg/m3ν2——断面平均风速，m/s；1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比.因井下多为紊流，故不详细叙述.2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计较式为：H f =α×LU/S3×Q2=R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4L、U——巷道长度、周长，单位m；S——巷道断面积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U，S都为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归结为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或 N·s2/m83、井巷摩擦阻力计较办法新建矿井：查表得α→h f→ R f生产矿井：已测定的h f→ R f→α，再由α→ h f→ R f二、局部阻力由于井巷断面，标的目的变更以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风骚速度场散布变更和产生涡流等，造成风骚的能量损失，这种阻力称为局部阻力. 由于局部阻力所产生风骚速度场散布的变更比较庞杂性，对局部阻力的计较一般采取经验公式.1、几种罕有的局部阻力产生的类型：（1）、突变紊流通过突变部分时，由于惯性作用，出现主流与边壁脱离的现象，在主流与边壁之间形成涡漩区，从而增加能量损失.（2）、突变主要是由于沿流动标的目的出现加速增压现象，在边壁邻近产生涡漩.因为压差的作用标的目的与流动标的目的相反，使边壁邻近，流速原本就小，趋于0，在这些地方主流与边壁面脱离，出现与主流相反的流动，面涡漩.（3）、转弯处流体质点在转弯处受到离心力作用，在外侧出现加速增压，出现涡漩.（4）、分岔与汇合上述的综合：局部阻力的产生主要是与涡漩区有关，涡漩区愈大，能量损失愈多，局部阻力愈大.二、局部阻力的计较不合类型的局部阻力计较公式根本一致，但系数取值不一样，在实际设计计较中，局部阻力取巷道摩擦总阻力的20%.第三节矿井通风阻力的计较步调一、阻力计较路线确定1、按照矿井通风骚程和风量大小，确定阻力最大和最小的路线.通风路线中，不得有人为增阻调风的通风设施.2、依照确定的阻力计较的路线，对各节点进行编号.二、数据收集1、计较各用风地点需风量及矿井总需风量，然后确定计较路线中各巷道通过风量.2、按照矿井实际情况，对计较路线中各巷道断面积、长度、周长、摩擦阻力系数进行取值.三、计较矿井通风阻力1、计较摩擦阻力H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2 paR f=α×LU/S3α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/ m4L、U——巷道长度、周长，单位m；S——巷道断面积，m2Q——风量，单位m/sR f——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U，S都为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归结为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或 N·s2/m82、计较局部阻力H L =0.2 H f3、计较矿井总阻力Ht = H f + H L + H Rat + H NH Rat——扇风机从属装置（风峒、扩散器等）的阻力，一般取20mmH N——矿井自然风压，我们公司矿井一般取10mm4、计较矿井等积孔A = 0.38Q/H t0.5Q——矿井总排风量，单位立方米/秒Ht——矿井总阻力，单位毫米水柱第四节下降矿井通风阻力措施下降矿井通风阻力，对包管矿井平安生产和提高经济效益都具有重要意义.一、下降井巷摩擦阻力措施1、减小摩擦阻力系数α.2、包管有足够大的井巷断面.在其它参数不变时，井巷断面扩大33%，Rf值可削减50%.3、选用周长较小的井巷.在井巷断面相同的条件下，圆形断面的周长最小，拱形断面次之，矩形，梯形断面的周长较大.4、削减巷道长度.5、避免巷道内风量过于集中.二、下降局部阻力措施局部阻力与ξ值成正比，与断面的平方成正比.因此，为下降局部阻力，应尽量避免井巷断面的突然扩大或突然缩小，断面大小悬殊的井巷，其连接处断面应逐突变更.尽可能避免井巷直角转弯或大于90°的转弯，主要巷道内不得随意停放车辆，堆积木料等.要增强矿井总回风道的维护和办理，对冒顶，片帮和积水处要实时处理.。
通风阻力计算表
困难时期通风阻力计算表
S (m2) 44.18 14.3 14.3 13.8 14.75 13.8 14.3 15.7 19.63
Q (m3/s) 85.67 85.67 85.67 30.38 30.38 30.38
71.67 85.67 85.67
此列数据属中间数 aLU 706.5 148 444 319.2 128.79 319.2 444 22.5 329.7
5.01
7339.3489 3869.893 165135.3503 42.67
5.46
7339.3489 7564.163347 2419783.332 319.90
4.36
2949.70
U (m) 23.55 14.8 14.8 15.2 15.9 15.2 14.8 15 15.7
容易时期通风阻力计算表
S (m2) 44.18 14.3 14.3 13.8 14.75 13.8 14.3 15.7 19.63
Q (m3/s) 79.5 79.5 79.5 30.38 30.38 30.38 73.48 79.5 79.5
此列数据属中间数 aLU 706.5 148 79.328 425.6 128.79 425.6 87.172 22.5 329.7
输入a,L,U,S,Q值（蓝色显示）可以自动求取通风阻力h并自动求和（红色
井巷名称 支护形式
副井井筒 井底车场 轨道大巷 分带轨道斜巷
工作面 分带运输斜巷
运输大巷 回风石门
风阻力计算表
此列数据属中间数据，请勿操作
Q2
S3
aLUQ2
h摩
（Pa）
V (m/s)
7339.3489 86233.72263 5189 2924.207 1086223.637 371.46